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高考生物一轮复习讲练 第9单元 第28讲 种群的特征和数量变化 (含解析)
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这是一份高考生物一轮复习讲练 第9单元 第28讲 种群的特征和数量变化 (含解析)，共25页。
[考纲要求] 1.种群的特征(Ⅰ)。2.种群的数量变化(Ⅱ)。3.实验：探究培养液中酵母菌数量的动态变化。
1．种群的特征
(1)种群的概念
种群是在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。
(2)种群的数量特征及相互关系
①种群密度是种群最基本的数量特征。
②直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
③年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。
2．种群密度的调查方法
3.种群的空间特征及类型
(1)含义：组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。
(2)类型(连线)
教材拾遗 (1)在调查分布范围较小，个体较大的种群时，可以逐个计数。(P60正文)
(2)调查作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等，也可以采用样方法。(P62第1段)
(3)种群密度反映了种群在一定时期的数量，但仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。(P62第2段)
(4)调查一块农田中某种鼠和蚯蚓的种群密度，分别采用标志重捕法和样方法。(P63基础题)
1．判断关于种群及其特征说法的正误
(1)一座山上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群( √ )
(2)年龄大小、随机分布、种群密度均属于种群的数量特征( × )
(3)橡树种子常在母株附近形成集群空间特征，由于薇甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于种群数量特征( √ )
(4)种群出生率升高，种群密度一定增大( × )
(5)稳定型种群的种群数量在任何情况下都能保持稳定( × )
(6)性别比例是通过影响种群的出生率和死亡率间接影响种群密度的( × )
2．判断关于种群密度调查说法的正误
(1)草地中跳蝻的种群密度一般不采用样方法进行调查( × )
(2)对于活动能力强、活动范围大的动物最好采用样方法调查种群密度( × )
(3)池塘中变形虫、草履虫这些单细胞动物的种群密度的调查可用抽样检测法( √ )
(4)用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，要选择植物生长茂盛处取样( × )
考向一 种群的特征及其相互关系的分析
如图是有关种群特征的概念图，据图分析：
(1)图中①～⑤分别代表种群的什么特征？
提示 ①～⑤分别代表种群密度、出生率、死亡率、年龄组成和性别比例。其中，年龄组成既影响出生率又影响死亡率，但性别比例只影响出生率。
(2)春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是什么？
提示 迁入率和迁出率。
(3)利用性引诱剂诱杀害虫会降低害虫的种群密度，原理是怎样的？
提示 性引诱剂诱杀害虫会导致害虫的性别比例失调，降低出生率，从而降低种群密度。
(4)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测：不久后蝗灾会更加严重，他得出此结论的依据最可能是什么？
提示 蝗虫的年龄组成为增长型。
1．下列为种群数量特征的两个概念图，有关分析错误的是( )
A．图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是b
B．图1中的c为种群最基本的数量特征
C．图2中丁与图1中的a表示的含义相同
D．图2中丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度
答案 C
解析 图1中a只影响出生率，而b既影响出生率也影响死亡率，从而判断出a为性别比例，b为年龄组成，进而可知c为种群密度。图2为图1的变式，图2中甲使种群密度增加，应为出生率和迁入率；乙使种群密度减小，应为死亡率和迁出率；丙只影响出生率，应为性别比例；丁为年龄组成。图1中b为年龄组成，是预测种群数量未来变化趋势的主要依据，A项正确；图1中c为种群密度，是种群最基本的数量特征，B项正确；图2中丁为年龄组成，而图1中a为性别比例，C项错误；图2中丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度，D项正确。
2．某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月，如图为某年该动物种群在不同月份的年龄组成(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数)。关于该种群的叙述，错误的是( )
A．天敌的迁入可影响该种群的年龄组成
B．该种群10月份的出生率不可能为零
C．该种群年龄组成随季节的更替而变化
D．大量诱杀雄性个体会影响该种群密度
答案 B
解析 引入的天敌对不同年龄段个体的捕食可能具有选择性，从而影响该种群的年龄组成，A项正确；由图可知，幼年个体数从2月底到6月逐渐增多，从6月到12月逐渐减少至12月变为0，推断该动物个体从出生到性成熟大约需要6个月，因此该种群出生时间大概为2月底到6月，到12月都成熟，所以10月份出生率可能为0，且该种群的年龄组成随着季节更替而变化，B项错误、C项正确；大量诱杀某种动物的雄性个体，会导致性别比例的失调，导致出生率明显降低从而使种群的密度减小，D项正确。
考向二 种群密度调查方法的选择及分析
1．“两看法”选择种群密度的调查方法
2．样方法调查种群密度应注意的问题
(1)调查对象要选熟悉的又容易计数的植物。例如一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。
(2)样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱、活动范围小的动物如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等也可用样方法调查。
(3)植物的大小不同，样方面积也应不同。如乔木的样方面积为100 m2，灌木为16 m2，草本植物为1 m2。
(4)选取样方时，要注意随机取样。例如对于方形地块常用五点取样法，狭长地块常用等距取样法。
(5)样方法中的计数要准确：同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。
3．标志重捕法调查种群密度应注意的问题
(1)标志重捕法中标记物要合适，不能过于醒目；不能影响被标记对象的正常生理活动；标记物不易脱落，能维持一定时间。
(2)标志重捕法中两次捕捉期间种群数量要稳定：被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。
3．(2019·福州质检)下列有关种群密度调查方法的说法，正确的是( )
A．标志重捕法研究期间，种群最好没有迁入和迁出
B．调查森林中乔木和灌木的种群密度，两者的样方大小必须一致
C．标志重捕法必须保证所标记种群在整个调查区域内是均匀分布的
D．对湖泊中水禽的数量进行调查时，样方应设置在近岸浅水、水草丰富的区域
答案 A
解析 标志重捕法研究期间，被调查个体必须在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象，这样测得的种群密度才准确，A正确；选取样方面积时既要保证物种数较全，又要保证面积最小和取样方便，因此调查不同植物类型时样方面积不同，由于乔木体积大，所以样方面积要比调查灌木植物种群密度时的样方面积大，B错误；标志重捕法所标记的种群在整个调查区域内不一定是均匀分布的，C错误；样方法调查时，取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素，D错误。
4．某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查，所调查样方的总面积为2 hm2(1 hm2＝10 000 m2)，统计所捕获的田鼠数量、性别等，进行标记后放归，3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表：
以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是( )
A．此调查方法可以用来调查土壤中小动物的物种丰富度
B．若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，则统计的种群密度比实际低
C．综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀/♂)约为7∶2
D．该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2
答案 D
解析 因土壤中小动物具有较强的活动能力，且身体微小，不适合用标志重捕法调查其物种丰富度，A项错误；标志重捕法理论计算公式：N(种群个体数)＝M(标记个体数)×eq \f(n重捕个体数,m重捕中标记个体数)，若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m值减小，N值会增大，B项错误；通过两次捕获情况，不能确定该田鼠种群的性别比例(捕获次数过少，偶然性较大)，C项错误；该地区田鼠的平均种群密度约为50×50÷10÷2＝125(只/hm2)，D项正确。
1．种群数量变化的研究方法
(1)研究方法：建构数学模型。
(2)一般步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
2．种群数量的“J”型增长
(1)形成原因：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。
(2)数学模型
Nt＝N0λt eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(N0：该种群的起始数量,t：时间,Nt：t年后该种群的数量,λ：该种群数量是一年前种群数量的倍数))
(3)曲线特点
①种群的数量以一定的倍数连续增长，不受自身种群大小和环境条件的制约。
②种群的增长率＝λ－1，是定值。
3．种群数量的“S”型增长
(1)形成原因：资源、空间有限。
(2)曲线特点
①一开始种群数量增长缓慢，然后增长逐渐加快，在种群数量达到K/2时，增长速率最大。
②后期由于种内斗争加剧，天敌数量增加等因素，出生率降低，死亡率增高，种群数量增长减缓。
③当出生率和死亡率相等时，种群数量稳定在K值(环境容纳量)。
(3)K值在实践中的应用
4.种群数量的波动和下降
大多数种群的数量总是在波动中；在不利的条件下，种群数量还会急剧下降，甚至消亡。
5．影响种群数量变化的因素
(1)自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。
(2)人为因素：人类活动。
(1)在理想条件下，影响种群数量增长的主要因素是环境容纳量( × )
(2)在相对稳定的生态系统中，种群数量在K值上下波动，主要是由气候、食物、天敌等因素调节的( √ )
(3)不同种生物种群的K值各不相同，但同种生物种群的K值固定不变( × )
(4)种群数量变化不仅受外部因素的影响，也受自身内部因素的影响( √ )
(5)研究种群数量的变化有利于对有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和利用( √ )
(6)种群数量的变化就是种群数量的增长和波动( × )
(7)为有效防治蝗灾，应在种群数量为K/2时及时控制种群密度( × )
(8)在“S”型增长曲线中，当种群数量超过K/2后，种群增长速率减慢，其对应的年龄组成为衰退型( × )
考向一 “J”型增长曲线和“S”型增长曲线的比较与分析
下图表示的是种群数量增长曲线，据图分析：
(1)图中b曲线的形成过程中何时出现了环境阻力？
提示 b曲线的形成过程中始终存在环境阻力。
(2)曲线a、b哪类更符合自然界种群数量变化的实际情况？
提示 b类曲线更符合自然界种群数量变化的实际情况。
(3)图中阴影部分表示的含义是什么？
提示 在生存斗争中被淘汰的个体数量。
5．(2019·河南洛阳尖子生第一次联考)在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后，又开展了连续4年的跟踪调查，计算其L值(L＝当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量)，结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述，错误的是( )
A．第1年末，甲乙两种群的增长速率不一定相等
B．第2年末，乙种群数量不一定大于甲种群
C．第3年末，乙种群数量达到了最大值
D．这4年中，甲种群每年增加的数量是相等的
答案 D
解析 由图可知，第1年末，甲、乙两种群的L值不相等，初始的种群数量也不一定相等，故甲、乙两种群的增长速率不一定相等，A正确；第2年末，甲种群的L值小于乙种群，因未知第1年末甲、乙种群数量，所以乙种群数量不一定大于甲种群，B正确；1～3年，乙种群的L值持续大于1.0，说明乙种群的数量一直在增加，第3年末L值为1.0，乙种群数量达到了最大值，C正确；这4年中，甲种群的L值均为1.5，说明甲种群的数量逐年增加，但每年增加的数量不相等，D错误。
6．下图中关于“S”型曲线的叙述，错误的是( )
A．t0～t1之间种群数量小于K/2时，由于资源和空间相对充裕，出生率大于死亡率，种群数量增长较快
B．t1～t2之间，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降
C．t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0
D．在t1时控制有害生物最有效
答案 D
解析 t0～t1之间种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，出生率大于死亡率，且二者的差值逐渐加大，种群增长速率不断增加，因此种群数量增长较快，A项正确；t1～t2之间，由于资源和空间有限，随着种群密度增大，种内斗争不断加剧，天敌数量也在增加，虽然出生率大于死亡率，但二者的差值逐渐减小，所以种群增长速率下降，B项正确；t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0，C项正确；在t1时种群数量为K/2，种群增长速率最大，因此若在t1时进行有害生物防治，不能将有害生物控制在较低水平，D项错误。
归纳总结 (1)“J”型增长中λ和增长率的关系
种群“J”型增长的数学方程式模型：Nt＝N0λt，λ为某时段结束时种群数量为一年前种群数量的倍数，而非增长率，增长率＝(λ－1)×100%。所以，λ＞1时，种群数量增大；λ＝1时，种群数量保持稳定；λ＜1时，种群数量减小。
(2)“S”型曲线中K值的变化
①K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值可能会下降；当环境条件状况改善时，K值可能会上升。
②在环境条件稳定，K值一定的情况下，种群数量也不是一成不变的：会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
③K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即在保证环境条件不受破坏的前提下，一定空间中所能维持的种群最大数量；种群所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境条件已遭到破坏。
考向二 种群数量变化的影响因素及其应用分析
(1)“J”型增长曲线的形成条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。
(2)渔业捕捞中，让鱼的种群数量维持在eq \f(K,2)的原因是eq \f(K,2)时种群的增长速率最大，种群的数量能迅速恢复，有利于鱼类资源的可持续利用。
7．(2019·全国Ⅰ，6)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是( )
A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B．培养基更换频率不同，可用来表示环境资源量的不同
C．在培养到23 h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D．培养基更新时间间隔为23 h时，种群增长不会出现J型增长阶段
答案 D
解析 异养生物可以把有机物转化成无机物，A项正确；随着微生物的生长繁殖，培养基中的营养物质不断减少，代谢废物不断增加，故更换培养基的频率不同可以表示环境资源量的不同，B项正确；由曲线可知，a组中细菌甲在23 h前，数量增长一直很快，说明该组培养基中的营养和空间条件一直是充裕的，C项正确；培养基更新时间间隔为23 h时，在培养的早期，培养基中的营养和空间资源是充足的，细菌种群的增长会出现J型增长阶段，D项错误。
8．(2019·全国Ⅲ，31)回答下列与种群数量有关的问题：
(1)将某种单细胞菌接种到装有10 mL液体培养基(培养基M)的试管中，培养并定时取样进行计数。计数后发现，试管中该种菌的总数达到a时，种群数量不再增加。由此可知，该种群增长曲线为 型，且种群数量为 时，种群增长最快。
(2)若将该种菌接种在5 mL培养基M中，培养条件同上，则与上述实验结果相比，该种菌的环境容纳量(K值) (填“增大”“不变”或“减小”)。若在5 mL培养基M中接种该菌的量增加一倍，则与增加前相比，K值 (填“增大”“不变”或“减小”)，原因是 。
答案 (1)S a/2 (2)减小 不变 K值是由环境资源量决定的，与接种量无关
解析 (1)由题意可知，试管中该种群个体数量达到环境条件所允许的最大值a(K值)时，种群个体数量不再增加，因此该种群数量增长曲线为“S”型。当种群数量为a/2(即K/2)时，种群增长最快。(2)该种菌的K值不是固定不变的，改变空间和营养条件等会使其K值发生变化，培养基的体积变小，该种菌的K值也减小。K值是由环境资源量决定的，与接种量无关，若在5 mL培养基M中接种该菌的量增加一倍，则与增加前相比，K值不变。
1．实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线增长；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线增长。
(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——显微计数法。
2．实验流程
1．实验注意事项及分析
(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则计数。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。
(3)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成自身对照；需要做重复实验，目的是尽量减小误差，应对每个样品计数三次，取其平均值。
(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数，以每个小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。结果记录最好用记录表，如下：
2.血细胞计数板及相关计算
(1)血细胞计数板(如下图所示)
血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个方格网。每个方格网划分为9个大方格(如上图A所示)，每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。因此，每个大方格的容积为0.1 mm3。另外，中央大方格(计数室底部)以双线等分为25个中方格(如上图B所示)。每个中方格又等分为16个小方格，供细胞计数用。
(2)计算公式
①在计数时，先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。
②设5个中方格中总菌数为a，菌液稀释倍数为b，则0.1 mm3菌液中的总菌数为(a/5)×25×b。已知1 mL＝1 cm3＝1 000 mm3,1 mL菌液的总菌数＝(a/5)×25×b×10 000＝50 000 a·b。
考向一 实验过程和结果分析
如图为探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验相关曲线，据图回答下列问题：
(1)相当一段时间内，酵母菌的增长符合哪种模型？
提示 符合“S”型曲线增长。
(2)de段曲线下降的原因可能有哪些？
提示 营养物质随着消耗逐渐减少，有害产物逐渐积累，培养液的pH等理化性质发生改变等。
(3)试着在下面坐标系中画出该酵母菌的增长速率的曲线。
提示
9．下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是( )
①培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧 ②将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养 ③将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液 ④在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片，并用滤纸吸去边缘多余培养液⑤待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台中央，在显微镜下观察、计数
⑥计数时，压在小方格界线上的酵母菌应计数相邻两边及其顶角 ⑦早期培养不需取样，培养后期每天取样一次
A．①②③④⑥ B．②③④⑥⑦
C．①②③⑥ D．②③⑤⑥
答案 D
解析 ①培养酵母菌时，不需要去除培养液中的溶解氧；④中不是先在血细胞计数板中央滴培养液，再盖上盖玻片，应该是盖上盖玻片之后再滴培养液；⑦早期培养也要取样观察。
10．某学生在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，根据实验结果绘制出下图所示的曲线。下列有关分析错误的是( )
A．实验过程中酵母菌种群的年龄组成先是增长型，后是稳定型，最后变为衰退型
B．种群数量在不同时间的增长速率可能相同
C．本实验中不存在对照
D．每次取样前应将培养瓶振荡摇匀
答案 C
解析 由题意可知，种群数量先增加，然后维持稳定，最后减少，这说明种群的年龄组成先是增长型，然后是稳定型，最后变为衰退型；S型增长中，种群数量在不同时间的增长速率可能相同；本实验中不同时间的取样起到相互对照的作用；为了实验的准确性，在每次取样前都应将培养瓶振荡摇匀，使酵母菌均匀分布。
考向二 实验的拓展与应用
11．某小组开展酵母菌培养实验，下图是摇瓶培养中酵母菌种群变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
A．培养初期，酵母菌因种内斗争强而生长缓慢
B．转速150 r/min 时，预测种群增长曲线呈“S”型
C．该实验中酵母菌计数应采用取样器取样法
D．培养期间菌体数量变化趋势可用数学模型Nt＝N0λt表示
答案 B
解析 培养初期，摇瓶中酵母菌较少，种内斗争较弱，A错误；该实验中酵母菌计数应该采用抽样检测法，不能用取样器取样法，C错误；数学模型Nt＝N0λt只适用于“J”型曲线(即无环境阻力状况)，由于该培养过程中存在环境阻力(如营养物质不断消耗，代谢废物积累等)，故不适用该公式，D错误。
12．用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：
根据表中数据分析，下列结果正确的是( )
A．第13～25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快
B．第17～29天，成虫增长速率上升，死亡率下降
C．第21～37天，成虫增长速率的下降与种群密度的改变有关
D．第1～37天，成虫数量呈“J”型增长
答案 C
解析 分析表格中的数据可知，第13～25天，由于环境条件适宜，成虫数量增长快的主要原因是个体繁殖加快，A错误；第17～29天，成虫的数量虽然增加，但其增长速率下降，死亡率不一定下降，B错误；第21～37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关，C正确；第1～37天，成虫数量呈“S”型增长，D错误。
1．种群的数量特征包括种群密度、年龄组成、性别比例、出生率与死亡率及迁入率与迁出率，其中种群密度是种群最基本的数量特征。
2．直接决定种群密度的是出生率与死亡率、迁入率与迁出率，年龄组成是预测种群数量变化趋势的依据。
3．“J”型增长曲线的形成条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。“S”型增长曲线成因：资源和空间条件有限，随种群密度增大，种内斗争加剧，天敌数量增多，从而使出生率降低、死亡率升高，直至平衡。
4．在自然界中，气候、食物、天敌、传染病等均会影响种群数量，故大多数种群数量总处于波动中。
5．渔业捕捞中，让鱼的种群数量维持在eq \f(K,2)的原因是：eq \f(K,2)时种群的增长速率最大，种群的数量能迅速恢复，有利于鱼类资源的可持续利用。
1．(2018·全国Ⅰ，5)种群密度是种群的数量特征之一。下列叙述错误的是( )
A．种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果
B．某林场中繁殖力极强的老鼠种群数量的增长会受密度制约
C．鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同
D．培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱
答案 D
解析 当空间、资源有限时，种群呈S型增长，A项正确；林场空间、资源有限，老鼠种群的增长会由于密度增加而逐渐减慢，B项正确；鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，由于鱼的大小不同等，单位水体中产量有可能相同，C项正确；培养瓶中细菌种群数量达到K值前，由于环境阻力逐渐增大，密度对其增长的制约逐渐增强，D项错误。
2．(2017·全国Ⅲ，5)某陆生植物种群的个体数量较少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是( )
A．将样方内的个体进行标记后再计数
B．进行随机取样，适当扩大样方的面积
C．采用等距取样法，适当减少样方数量
D．采用五点取样法，适当缩小样方面积
答案 B
解析 样方法调查种群密度的关键就是随机取样，取样方法有等距取样法和五点取样法两种，计数时无须标记即可直接计数；若种群个体数量过少，则应适当增加样方面积。
3．(2018·海南，25)将相等数量的硝化细菌和大肠杆菌分别接种到含铵盐的无机盐培养液中，在适宜温度下振荡培养。若用虚线表示大肠杆菌的生长趋势，实线表示硝化细菌的生长趋势，则下图中能正确表示两种菌体生长趋势的是( )
答案 C
解析 大肠杆菌为异养型生物，在含铵盐的无机盐培养液中无法生存，硝化细菌为自养型生物，可利用培养液中的铵盐合成有机物，呈“S”型增长，C正确。
4．(2016·全国Ⅱ，5)如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是( )
A．计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
B．计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
C．计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度
D．求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
答案 C
解析 估算种群密度最常用的方法之一是样方法：在被调查种群分布的范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方内的种群密度，以所有样方内种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。综上所述，A、B、D三项均错误，C项正确。
5．(2017·全国Ⅱ，31)林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。通常，对于鼠害较为严重的林场，仅在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭鼠，对鼠害的控制很难持久有效。回答下列问题：
(1)在资源不受限制的理想条件下，山鼠种群的增长曲线呈 型。
(2)在苗圃进行了药物灭鼠后，如果出现种群数量下降，除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是 。
(3)理论上，除药物灭鼠外还可以采用生物防治的方法控制鼠害，如引入天敌。天敌和山鼠之间的种间关系是 。
(4)通常，种群具有个体所没有的特征，如种群密度、年龄结构等。那么，种群的年龄结构是指 。
答案 (1)J (2)苗圃中山鼠种群中个体的迁出 (3)捕食 (4)种群中各年龄期个体数在种群中所占的比例
解析 (1)在资源不受限制的理想条件下，种群呈“J”型增长。
(2)在鼠害较为严重的林场局部区域(苗圃)进行药物灭鼠后，山鼠种群数量下降与药物引起的死亡率升高有关，同时山鼠种群中部分个体迁出苗圃也会导致山鼠种群数量下降。
(3)天敌和山鼠之间是捕食关系。
(4)种群的年龄结构是指种群中各年龄期个体数在种群中所占的比例，分为增长型、稳定型和衰退型。
一、选择题
1．(2019·江苏无锡学考模拟)下列各项中，不属于种群数量特征的是( )
A．种群密度
B．出生率和死亡率
C．年龄组成和性别比例
D．位置状态和分布
答案 D
解析 种群数量特征包括种群密度、出生率与死亡率、迁入率与迁出率、年龄组成、性别比例，种群密度是种群最基本的数量特征。位置状态和分布是种群的空间特征，D正确。
2．种群密度是种群最基本的数量特征，下列有关种群密度的调查研究的叙述正确的是( )
A．年龄组成和性别比例均是通过影响出生率和死亡率来间接影响种群密度的
B．研究种群数量“S”型增长曲线在渔、牧、养殖生产上的应用时，人们发现种群数量保持在K/2左右时可获得最大的增长速率
C．标志重捕法可用于调查蚜虫、跳蝻的种群密度
D．采用样方法调查草地中蒲公英时，不统计样方线上的个体
答案 B
解析 年龄组成可通过影响出生率和死亡率间接影响种群的密度，性别比例可通过影响出生率间接影响种群的密度，A项错误；根据“S”型增长曲线的变化规律可知，种群数量在K/2时，种群增长速率最大，B项正确；蚜虫、跳蝻的活动能力弱，活动范围较小，因此可用样方法调查其种群密度，C项错误；采用样方法调查草地中蒲公英时，对于样方线上的个体应统计相邻两边及其夹角上的个体，D项错误。
3．为了研究杀虫灯诱杀斜纹夜蛾的影响因素，科学家释放了一定量的标志过的斜纹夜蛾，适当时间后用杀虫灯诱杀，统计标志个体的个数占释放总数的比例(回收率)，结果如图。下列叙述正确的是( )
A．若标志总量为N，回收率为a，则斜纹夜蛾的种群密度为N/a
B．诱捕距离加大，被标志个体占被诱捕总数的比例上升
C．该研究说明，杀虫灯的杀虫效果与灯的密度无关
D．用杀虫灯诱杀斜纹夜蛾成虫可改变种群年龄组成
答案 D
解析 根据公式：种群密度(数量)/标志个体数＝重捕个体数/重捕中标志个体数，可知种群密度＝重捕个体数×标志个体数/重捕中标志个体数，A错误；从图形上看，随诱捕距离的加大，被标志个体占被诱捕总数的比例是下降的，B错误；从诱捕距离的效果推测，与灯的密度很可能有关系，C错误；诱杀成虫能降低其出生率，使幼虫减少，从而改变种群年龄组成，D正确。
4．下列有关种群数量变化的叙述，正确的是( )
A．依据某生物的种群密度即可反映该生物种群数量的变化趋势
B．北京、上海等大城市人口的数量变化直接取决于出生率和死亡率
C．自然界中大多数种群的数量总是在K/2值上下波动
D．影响种群数量变化的外因有气候、食物、天敌、传染病等
答案 D
解析 种群密度只反映种群在一定时期的数量，不能反映种群数量的变化趋势，年龄组成可以预测种群数量的变化趋势，A项错误；北京、上海等大城市人口的数量变化直接取决于出生率和死亡率、迁入率和迁出率，B项错误；自然界中大多数种群的数量总是在K值上下波动，C项错误；影响种群数量变化的外因有气候、食物、天敌、传染病等，D项正确。
5．如图表示处于平衡状态的某生物种群因某些外界环境变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形，下列有关产生这些变化的原因分析中，不正确的是( )
A．若图①所示为海洋生态系统中某鱼类的种群，则a点后的变化可能是大量放养该种鱼
B．若图②所示为某发酵罐中酵母菌的数量，则b点后变化的原因可能是增加了营养供应
C．图③中c点后种群个体的数量变化反映出该种群的出生率大于死亡率
D．图④曲线可用于指导海洋渔业生产中的捕捞活动
答案 C
解析 若图①所示为海洋生态系统中某鱼类的种群，则a点后种群数量突然增加，超过了其环境容纳量，可能是大量放养该种鱼造成的，A项正确；若图②所示为某发酵罐中酵母菌的数量，在一定的空间和营养物质的前提下，种群的环境容纳量是一定的，b点后种群数量增加可能是增加了营养供应，B项正确；图③中c点后种群个体的数量急剧减少，反映出该种群的出生率小于死亡率，C项错误；图④曲线表明种群数量在K/2左右时，种群的增长速率最快，这一结论可用于指导海洋渔业生产中的捕捞活动，D项正确。
6．(2019·江西上饶中学开学检测)下列有关环境容纳量的说法，正确的是( )
A.在探究酵母菌种群数量变化实验时，设计了如表所示的几组实验，第Ⅰ组和第Ⅲ组到达K值所需时间相同
B．“J”型曲线的K值比“S”型曲线的K值大
C．在一个生态系统中引入某生物的天敌，会降低该种生物的K值
D．种内斗争会降低生物的K值
答案 C
解析 第Ⅰ组和第Ⅲ组培养液体积相同，K值相同，但由于开始的个体数量不同，所以到达K值所需时间不相同，A错误；“J”型曲线下种群的数量一直增长，没有K值，“S”型曲线有K值，B错误；在一个生态系统中引入某生物的天敌，该种群的生存环境变差，K值随之降低，C正确；种内斗争是一个种群的内部变化，不是种群环境的改变，K值不会变，D错误。
7．(2020·山东临沂高三试题)下图是某种昆虫受双因子影响下的种群数量变化曲线图，下列相关说法错误的是( )
A．相对来说，环境温度越高，该昆虫生活所需要的最适相对湿度也越大
B．从图中可知，影响该昆虫种群数量变化的最适温度可能在32.5 ℃左右
C．该昆虫在湿度为90%和温度为32.5 ℃的条件下，其种群数量变化按指数方式增长
D．影响种群数量变化的因素除图中所示的外源性因素(温度和湿度)外，还应该有内源性因素
答案 C
解析 由题图可知，环境温度在30 ℃、32.5 ℃、35 ℃时，出现的峰值所对应的相对湿度逐渐增加，A项正确；种群数量最大的峰值出现在32.5 ℃，偏离该温度种群数量都下降，说明影响该种群数量变化的最适温度可能在32.5 ℃左右，B项正确；由于受到食物、天敌、温度、湿度等因素的影响，种群数量呈“S”型增长，C项错误；温度、湿度都可影响种群数量变化，行为调节和内分泌调节等内源性因素也能影响种群数量变化，D项正确。
8．社鼠出生1个月后即性成熟，科研人员对湖泊中一个岛屿的社鼠种群特征进行调查研究，部分结果如图。下列分析正确的是( )
A．社鼠在夏秋季出生率大于死亡率
B．上半年种群中幼年个体所占比例高于下半年
C．迁入和迁出是影响社鼠种群密度的主要因素
D．种群密度增大过程中，雄性个体死亡率高于雌性个体
答案 B
解析 分析曲线可知，与春季相比，夏秋季种群数量下降，说明社鼠在夏秋季出生率小于死亡率，A项错误；上半年种群数量增加，属于增长型，下半年种群数量下降，属于衰退型，上半年幼年个体所占比例高于下半年，B项正确；该种群位于湖泊中一个岛屿，迁入和迁出不是影响社鼠种群密度的主要因素，C项错误；春夏季节，种群密度增大，性别比例下降，雄性个体死亡率低于雌性个体，D项错误。
9．(2018·广州华南师大附中高三三模)科学工作者为了检测和预报某草原鼠害的发生情况，采用标志重捕法对田鼠种群数量进行调查，发现在最初调查的一个月内，种群数量每天增加1.5%。下列分析正确的是( )
A．最初调查的一个月内，田鼠种群数量呈“S”型增长
B．田鼠种群增长的模型可构建为Nt＝N0λt，其中λ为1.5
C．若已被捕捉、标记过的田鼠不易再次捕捉到，则估算数值会偏大
D．数月之后，当田鼠种群的出生率等于死亡率时，是防治鼠害的最佳时期
答案 C
解析 在最初调查的一个月内，种群数量每天增加1.5%，田鼠种群数量呈“J”型增长，A错误；田鼠种群增长模型可构建为Nt＝N0λt，其中λ为1＋0.015＝1.015，B错误；若已被捕捉、标记过的田鼠不易再次捕捉到，由标志重捕法理论计算公式：N(种群个体数)＝M(标记个体数)×eq \f(n重捕个体数,m重捕中标记个体数)可知，m偏小，则估算数值(N)会偏大，C正确；当田鼠种群的出生率等于死亡率时，种群数量已达到环境容纳量，不是防治鼠害的最佳时期，D错误。
10．图1表示某种群数量变化的相关曲线图，图2是在理想环境和自然条件下的种群数量增长曲线。下列有关叙述错误的是( )
A．图2中曲线X可表示图1中前5年种群数量的增长情况
B．图1中第10年种群数量对应图2中曲线Y上的C点
C．图2中B点时种群增长速率最大
D．图1中第15年种群数量最少
答案 D
解析 据图1可以看出，该种群在前5年种群的λ值不变，说明种群的数量每年以一定的倍数增长，所以该种群在前5年种群数量的变化类型是“J”型增长，即图2中曲线X表示的种群数量增长曲线，A正确；图1中第10年种群的λ值等于1，表示当年种群数量与前一年种群数量相等，图2中曲线Y表示种群数量的“S”型增长曲线，C点已达到K值，种群数量不再发生变化，即当年种群数量与前一年种群数量也相等，B正确；图2中B点时位于种群“S”型增长曲线的K/2处，此时种群增长速率最大，C正确；图1中，第10年到第20年之间λ＜1，则种群数量越来越少，故该种群数量最少的年份是第20年，D错误。
二、非选择题
11．下列为小李同学构建的种群知识框架图，请据图回答下列问题：
(1)图中①表示 ，⑤表示 。
(2)种群的“J”型曲线增长的条件是食物和空间充裕、 等，其数学模型：Nt＝N0λt中，λ值与增长率的关系是增长率＝ 。
(3)利用方法⑦调查田鼠种群密度时，若一部分被标记的田鼠更容易被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的 ，从而降低该种群密度。这里运用的防治方法是 (填“化学防治”或“生物防治”)。
(5)在自然条件下，动植物在种群空间特征上差异较大，动物常常表现出 分布特点。
答案 (1)出生率或迁入率 年龄组成 (2)气候适宜、没有敌害 (λ－1)×100% (3)偏大
(4)性别比例 生物防治 (5)集群
解析 分析题图可知，①、②表示出生率或迁入率，③、④表示死亡率或迁出率，⑤表示年龄组成，⑥表示性别比例，⑦表示标志重捕法，⑧表示样方法。(1)种群中个体的出生或迁入会使种群密度升高；利用年龄组成可以预测种群密度变化趋势。(2)种群的“J”型曲线增长的条件是食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害等；“J”型曲线的数学模型为：Nt＝N0λt，λ值与增长率的关系是增长率＝(λ－1)×100%。(3)⑦表示标志重捕法，其计算公式为：种群中个体数÷初次捕获总数＝重捕总数÷重捕中被标记的个体数，利用该方法调查田鼠种群密度时，若一部分被标记的田鼠更容易被鼬捕食，则会导致重捕中被标记的个体数偏小，最终导致种群密度估算结果偏大。(4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的性别比例，使种群出生率降低，进而导致种群密度降低。这里运用的防治方法是生物防治。(5)种群的空间特征有随机分布、集群分布和均匀分布三种。在自然条件下，动植物在种群空间特征上差异较大，动物常常表现出集群分布特点。
12．“种群存活力”分析可用于研究一些因素如何影响到种群灭绝的可能性，这种研究方法目前已被用来评价秦岭大熊猫现有种群的存活能力，并借此探讨相应的保护措施。请回答下列问题：
(1)研究秦岭大熊猫种群动态，常需要调查种群密度，它是种群最基本的 特征。
(2)在环境条件不变的情况下，对秦岭大熊猫进行“种群存活力”分析时，得到如下表所示的数据，请据表分析回答：
若以“种群在200年内的灭绝概率小于5%”作为种群可以维持存活的标准，则该种群维持存活所需的最小初始规模范围在 只之间。
(3)若以环境质量下降、自然灾害以及人类的偷猎和捕捉等限制种群数量增长的环境阻力为“限制压”，下图曲线表示不同“限制压”下(以小数表示)初始规模不同的种群与其在200年内的灭绝概率(%)的关系。请据图分析：
由图可知，随着限制压的增大，种群灭绝的可能性会 (填“增大”“减小”或“不变”)，维持种群存活的最小规模会 (填“增大”“减小”或“不变”)。若以“种群在200年内的灭绝概率小于5%”作为种群可维持存活的标准，则当限制压为0.02时，“最小存活种群”的规模为 只。
(4)基于上述研究结果，请你提出2个针对秦岭大熊猫的保护建议：
。
答案 (1)数量 (2)28～30 (3)增大 增大 160 (4)保证现有的环境状况不恶化(或逐步恢复大熊猫的生存环境)、将偷猎和捕捉限制在一定范围之内
解析 (1)种群最基本的数量特征是种群密度。(2)根据表格数据分析，初始种群规模为28只时，种群灭绝概率为6.5%，初始种群规模为30只时，种群灭绝概率为4.1%，因此若以“种群在200年内的灭绝概率小于5%”作为该种群可以维持存活的标准，则所需的最小初始规模范围在28～30只之间。(3)据图分析，随着限制压的增大，种群的灭绝概率越来越高，即种群灭绝的可能性增大，维持种群存活的最小规模也会增大；若以种群的灭绝概率5%作为种群可维持存活的标准，则当限制压为0.02时，由曲线图可知，“最小存活种群”的规模为160只。(4)根据以上分析可知，影响种群存活率的因素有限制压、初始种群规模，因此针对秦岭大熊猫的保护建议为：保证现有的环境状况不恶化、将偷猎和捕捉限制在一定范围之内。
13．在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中：
(1)从试管中吸出酵母菌培养液进行计数之前，要将试管轻轻振荡几次的目的是 。如果实验时发现血细胞计数板的一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是 。
(2)若提出的问题是“培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的”，该实验 (填“需要”或“不需要”)另设置对照实验，原因是该实验 。
为了提高实验的准确性，实验时应进行 。
(3)随着时间的推移，由于 和 有限，酵母菌呈“S”型增长。
(4)另一组同学为探究培养液中酵母菌种群数量的变化，设计了3组实验(见下表)。每隔24小时取样并计数，实验结果略。
上述实验目的是：探究 对酵母菌种群数量动态变化的影响。
答案 (1)使酵母菌分布均匀 适当稀释菌液(或增加稀释倍数) (2)不需要 时间上已形成前后自身对照 重复实验 (3)资源(营养物质) 空间 (4)温度和营养成分
解析 (1)对酵母菌进行计数可采用抽样检测法：从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻振荡几次，目的是使酵母菌分布均匀。若血细胞计数板的一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应适当稀释菌液，最后计数的结果需要乘以稀释的倍数。(2)探究培养液中酵母菌种群数量随时间变化的实验中，需要在相同间隔的时间内对酵母菌种群数量进行取样调查，因此实验前后本身就是对照实验，故不需要另设置对照实验；因实验存在偶然性，为了提高实验数据的准确性，该实验还需遵循平行重复原则，即进行重复实验，取平均值。(3)培养液中的酵母菌种群数量的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关，开始在资源和空间充裕的环境中，酵母菌呈“J”型增长，随着时间的推移，由于环境中资源和空间逐渐变得有限，代谢废物积累，酵母菌呈“S”型增长。(4)根据表格可知，该探究实验的自变量为温度和营养成分，因此实验目的是探究温度和营养成分对酵母菌种群数量动态变化的影响。项目
样方法
标志重捕法
调查对象
植物或活动范围小的动物
活动能力强、活动范围大的动物
调查程序
确定调查对象
↓
选取样方eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(五点取样法,等距取样法))
↓
计数
↓
计算种群密度，取平均值
确定调查对象
↓
捕获并标记个体数
(数量为M)
↓
重捕、计数eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(捕获个体数n,标记个体数m))
↓
计算种群数量：N＝M·eq \f(n,m)
项目
捕获数(只)
标记数(只)
雌性个体数(只)
雄性个体数(只)
初捕
50
50
28
22
重捕
50
10
32
18
比较项目
野生生物资源的保护与利用
有害生物的防治
实例
捕鱼、森林砍伐等
灭鼠、灭蝗等
K值(环境最大容纳量)
保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值
如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等，降低K值
K/2(最大增长速率)
捕捞后，使鱼的种群数量维持在K/2，鱼的种群数量会迅速回升
及时控制种群数量，严防达到K/2值，若达到该值，该有害生物可能成灾
时间/d
1
2
3
4
5
6
……
数量/个
时间/天
1
5
9
13
17
21
25
29
33
37
成虫数/只
6
10
28
71
131
207
270
302
327
341
试管号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
培养液体积(mL)
10
5
10
5
起始酵母菌数(×103个)
10
5
5
10
初始种群规模/只
10
20
25
28
30
40
50
70
种群在200年内的灭绝概率
0.412
0.132
0.076
0.065
0.041
0.010
0.002
0
试管编号
培养液(mL)
无菌水(mL)
酵母菌母液(mL)
温度(℃)
A
10
—
0.1
28
B
10
—
0.1
5
C
—
10
0.1
28
[考纲要求] 1.种群的特征(Ⅰ)。2.种群的数量变化(Ⅱ)。3.实验：探究培养液中酵母菌数量的动态变化。
1．种群的特征
(1)种群的概念
种群是在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。
(2)种群的数量特征及相互关系
①种群密度是种群最基本的数量特征。
②直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
③年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群数量变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。
2．种群密度的调查方法
3.种群的空间特征及类型
(1)含义：组成种群的个体，在其生活空间中的位置状态或布局。
(2)类型(连线)
教材拾遗 (1)在调查分布范围较小，个体较大的种群时，可以逐个计数。(P60正文)
(2)调查作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等，也可以采用样方法。(P62第1段)
(3)种群密度反映了种群在一定时期的数量，但仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。(P62第2段)
(4)调查一块农田中某种鼠和蚯蚓的种群密度，分别采用标志重捕法和样方法。(P63基础题)
1．判断关于种群及其特征说法的正误
(1)一座山上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群( √ )
(2)年龄大小、随机分布、种群密度均属于种群的数量特征( × )
(3)橡树种子常在母株附近形成集群空间特征，由于薇甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于种群数量特征( √ )
(4)种群出生率升高，种群密度一定增大( × )
(5)稳定型种群的种群数量在任何情况下都能保持稳定( × )
(6)性别比例是通过影响种群的出生率和死亡率间接影响种群密度的( × )
2．判断关于种群密度调查说法的正误
(1)草地中跳蝻的种群密度一般不采用样方法进行调查( × )
(2)对于活动能力强、活动范围大的动物最好采用样方法调查种群密度( × )
(3)池塘中变形虫、草履虫这些单细胞动物的种群密度的调查可用抽样检测法( √ )
(4)用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，要选择植物生长茂盛处取样( × )
考向一 种群的特征及其相互关系的分析
如图是有关种群特征的概念图，据图分析：
(1)图中①～⑤分别代表种群的什么特征？
提示 ①～⑤分别代表种群密度、出生率、死亡率、年龄组成和性别比例。其中，年龄组成既影响出生率又影响死亡率，但性别比例只影响出生率。
(2)春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是什么？
提示 迁入率和迁出率。
(3)利用性引诱剂诱杀害虫会降低害虫的种群密度，原理是怎样的？
提示 性引诱剂诱杀害虫会导致害虫的性别比例失调，降低出生率，从而降低种群密度。
(4)某生物学家对某地的蝗虫种群进行研究后大胆预测：不久后蝗灾会更加严重，他得出此结论的依据最可能是什么？
提示 蝗虫的年龄组成为增长型。
1．下列为种群数量特征的两个概念图，有关分析错误的是( )
A．图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是b
B．图1中的c为种群最基本的数量特征
C．图2中丁与图1中的a表示的含义相同
D．图2中丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度
答案 C
解析 图1中a只影响出生率，而b既影响出生率也影响死亡率，从而判断出a为性别比例，b为年龄组成，进而可知c为种群密度。图2为图1的变式，图2中甲使种群密度增加，应为出生率和迁入率；乙使种群密度减小，应为死亡率和迁出率；丙只影响出生率，应为性别比例；丁为年龄组成。图1中b为年龄组成，是预测种群数量未来变化趋势的主要依据，A项正确；图1中c为种群密度，是种群最基本的数量特征，B项正确；图2中丁为年龄组成，而图1中a为性别比例，C项错误；图2中丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度，D项正确。
2．某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月，如图为某年该动物种群在不同月份的年龄组成(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数)。关于该种群的叙述，错误的是( )
A．天敌的迁入可影响该种群的年龄组成
B．该种群10月份的出生率不可能为零
C．该种群年龄组成随季节的更替而变化
D．大量诱杀雄性个体会影响该种群密度
答案 B
解析 引入的天敌对不同年龄段个体的捕食可能具有选择性，从而影响该种群的年龄组成，A项正确；由图可知，幼年个体数从2月底到6月逐渐增多，从6月到12月逐渐减少至12月变为0，推断该动物个体从出生到性成熟大约需要6个月，因此该种群出生时间大概为2月底到6月，到12月都成熟，所以10月份出生率可能为0，且该种群的年龄组成随着季节更替而变化，B项错误、C项正确；大量诱杀某种动物的雄性个体，会导致性别比例的失调，导致出生率明显降低从而使种群的密度减小，D项正确。
考向二 种群密度调查方法的选择及分析
1．“两看法”选择种群密度的调查方法
2．样方法调查种群密度应注意的问题
(1)调查对象要选熟悉的又容易计数的植物。例如一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。
(2)样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱、活动范围小的动物如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等也可用样方法调查。
(3)植物的大小不同，样方面积也应不同。如乔木的样方面积为100 m2，灌木为16 m2，草本植物为1 m2。
(4)选取样方时，要注意随机取样。例如对于方形地块常用五点取样法，狭长地块常用等距取样法。
(5)样方法中的计数要准确：同种生物个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。
3．标志重捕法调查种群密度应注意的问题
(1)标志重捕法中标记物要合适，不能过于醒目；不能影响被标记对象的正常生理活动；标记物不易脱落，能维持一定时间。
(2)标志重捕法中两次捕捉期间种群数量要稳定：被调查个体在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。
3．(2019·福州质检)下列有关种群密度调查方法的说法，正确的是( )
A．标志重捕法研究期间，种群最好没有迁入和迁出
B．调查森林中乔木和灌木的种群密度，两者的样方大小必须一致
C．标志重捕法必须保证所标记种群在整个调查区域内是均匀分布的
D．对湖泊中水禽的数量进行调查时，样方应设置在近岸浅水、水草丰富的区域
答案 A
解析 标志重捕法研究期间，被调查个体必须在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象，这样测得的种群密度才准确，A正确；选取样方面积时既要保证物种数较全，又要保证面积最小和取样方便，因此调查不同植物类型时样方面积不同，由于乔木体积大，所以样方面积要比调查灌木植物种群密度时的样方面积大，B错误；标志重捕法所标记的种群在整个调查区域内不一定是均匀分布的，C错误；样方法调查时，取样的关键是要做到随机取样，不能掺入主观因素，D错误。
4．某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查，所调查样方的总面积为2 hm2(1 hm2＝10 000 m2)，统计所捕获的田鼠数量、性别等，进行标记后放归，3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表：
以下是某同学对数据的分析结果，你认为正确的是( )
A．此调查方法可以用来调查土壤中小动物的物种丰富度
B．若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，则统计的种群密度比实际低
C．综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀/♂)约为7∶2
D．该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2
答案 D
解析 因土壤中小动物具有较强的活动能力，且身体微小，不适合用标志重捕法调查其物种丰富度，A项错误；标志重捕法理论计算公式：N(种群个体数)＝M(标记个体数)×eq \f(n重捕个体数,m重捕中标记个体数)，若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m值减小，N值会增大，B项错误；通过两次捕获情况，不能确定该田鼠种群的性别比例(捕获次数过少，偶然性较大)，C项错误；该地区田鼠的平均种群密度约为50×50÷10÷2＝125(只/hm2)，D项正确。
1．种群数量变化的研究方法
(1)研究方法：建构数学模型。
(2)一般步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。
2．种群数量的“J”型增长
(1)形成原因：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。
(2)数学模型
Nt＝N0λt eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(N0：该种群的起始数量,t：时间,Nt：t年后该种群的数量,λ：该种群数量是一年前种群数量的倍数))
(3)曲线特点
①种群的数量以一定的倍数连续增长，不受自身种群大小和环境条件的制约。
②种群的增长率＝λ－1，是定值。
3．种群数量的“S”型增长
(1)形成原因：资源、空间有限。
(2)曲线特点
①一开始种群数量增长缓慢，然后增长逐渐加快，在种群数量达到K/2时，增长速率最大。
②后期由于种内斗争加剧，天敌数量增加等因素，出生率降低，死亡率增高，种群数量增长减缓。
③当出生率和死亡率相等时，种群数量稳定在K值(环境容纳量)。
(3)K值在实践中的应用
4.种群数量的波动和下降
大多数种群的数量总是在波动中；在不利的条件下，种群数量还会急剧下降，甚至消亡。
5．影响种群数量变化的因素
(1)自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。
(2)人为因素：人类活动。
(1)在理想条件下，影响种群数量增长的主要因素是环境容纳量( × )
(2)在相对稳定的生态系统中，种群数量在K值上下波动，主要是由气候、食物、天敌等因素调节的( √ )
(3)不同种生物种群的K值各不相同，但同种生物种群的K值固定不变( × )
(4)种群数量变化不仅受外部因素的影响，也受自身内部因素的影响( √ )
(5)研究种群数量的变化有利于对有害动物的防治以及对野生生物资源的保护和利用( √ )
(6)种群数量的变化就是种群数量的增长和波动( × )
(7)为有效防治蝗灾，应在种群数量为K/2时及时控制种群密度( × )
(8)在“S”型增长曲线中，当种群数量超过K/2后，种群增长速率减慢，其对应的年龄组成为衰退型( × )
考向一 “J”型增长曲线和“S”型增长曲线的比较与分析
下图表示的是种群数量增长曲线，据图分析：
(1)图中b曲线的形成过程中何时出现了环境阻力？
提示 b曲线的形成过程中始终存在环境阻力。
(2)曲线a、b哪类更符合自然界种群数量变化的实际情况？
提示 b类曲线更符合自然界种群数量变化的实际情况。
(3)图中阴影部分表示的含义是什么？
提示 在生存斗争中被淘汰的个体数量。
5．(2019·河南洛阳尖子生第一次联考)在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后，又开展了连续4年的跟踪调查，计算其L值(L＝当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量)，结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述，错误的是( )
A．第1年末，甲乙两种群的增长速率不一定相等
B．第2年末，乙种群数量不一定大于甲种群
C．第3年末，乙种群数量达到了最大值
D．这4年中，甲种群每年增加的数量是相等的
答案 D
解析 由图可知，第1年末，甲、乙两种群的L值不相等，初始的种群数量也不一定相等，故甲、乙两种群的增长速率不一定相等，A正确；第2年末，甲种群的L值小于乙种群，因未知第1年末甲、乙种群数量，所以乙种群数量不一定大于甲种群，B正确；1～3年，乙种群的L值持续大于1.0，说明乙种群的数量一直在增加，第3年末L值为1.0，乙种群数量达到了最大值，C正确；这4年中，甲种群的L值均为1.5，说明甲种群的数量逐年增加，但每年增加的数量不相等，D错误。
6．下图中关于“S”型曲线的叙述，错误的是( )
A．t0～t1之间种群数量小于K/2时，由于资源和空间相对充裕，出生率大于死亡率，种群数量增长较快
B．t1～t2之间，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降
C．t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0
D．在t1时控制有害生物最有效
答案 D
解析 t0～t1之间种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，出生率大于死亡率，且二者的差值逐渐加大，种群增长速率不断增加，因此种群数量增长较快，A项正确；t1～t2之间，由于资源和空间有限，随着种群密度增大，种内斗争不断加剧，天敌数量也在增加，虽然出生率大于死亡率，但二者的差值逐渐减小，所以种群增长速率下降，B项正确；t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0，C项正确；在t1时种群数量为K/2，种群增长速率最大，因此若在t1时进行有害生物防治，不能将有害生物控制在较低水平，D项错误。
归纳总结 (1)“J”型增长中λ和增长率的关系
种群“J”型增长的数学方程式模型：Nt＝N0λt，λ为某时段结束时种群数量为一年前种群数量的倍数，而非增长率，增长率＝(λ－1)×100%。所以，λ＞1时，种群数量增大；λ＝1时，种群数量保持稳定；λ＜1时，种群数量减小。
(2)“S”型曲线中K值的变化
①K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值可能会下降；当环境条件状况改善时，K值可能会上升。
②在环境条件稳定，K值一定的情况下，种群数量也不是一成不变的：会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
③K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即在保证环境条件不受破坏的前提下，一定空间中所能维持的种群最大数量；种群所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境条件已遭到破坏。
考向二 种群数量变化的影响因素及其应用分析
(1)“J”型增长曲线的形成条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。
(2)渔业捕捞中，让鱼的种群数量维持在eq \f(K,2)的原因是eq \f(K,2)时种群的增长速率最大，种群的数量能迅速恢复，有利于鱼类资源的可持续利用。
7．(2019·全国Ⅰ，6)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是( )
A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B．培养基更换频率不同，可用来表示环境资源量的不同
C．在培养到23 h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D．培养基更新时间间隔为23 h时，种群增长不会出现J型增长阶段
答案 D
解析 异养生物可以把有机物转化成无机物，A项正确；随着微生物的生长繁殖，培养基中的营养物质不断减少，代谢废物不断增加，故更换培养基的频率不同可以表示环境资源量的不同，B项正确；由曲线可知，a组中细菌甲在23 h前，数量增长一直很快，说明该组培养基中的营养和空间条件一直是充裕的，C项正确；培养基更新时间间隔为23 h时，在培养的早期，培养基中的营养和空间资源是充足的，细菌种群的增长会出现J型增长阶段，D项错误。
8．(2019·全国Ⅲ，31)回答下列与种群数量有关的问题：
(1)将某种单细胞菌接种到装有10 mL液体培养基(培养基M)的试管中，培养并定时取样进行计数。计数后发现，试管中该种菌的总数达到a时，种群数量不再增加。由此可知，该种群增长曲线为 型，且种群数量为 时，种群增长最快。
(2)若将该种菌接种在5 mL培养基M中，培养条件同上，则与上述实验结果相比，该种菌的环境容纳量(K值) (填“增大”“不变”或“减小”)。若在5 mL培养基M中接种该菌的量增加一倍，则与增加前相比，K值 (填“增大”“不变”或“减小”)，原因是 。
答案 (1)S a/2 (2)减小 不变 K值是由环境资源量决定的，与接种量无关
解析 (1)由题意可知，试管中该种群个体数量达到环境条件所允许的最大值a(K值)时，种群个体数量不再增加，因此该种群数量增长曲线为“S”型。当种群数量为a/2(即K/2)时，种群增长最快。(2)该种菌的K值不是固定不变的，改变空间和营养条件等会使其K值发生变化，培养基的体积变小，该种菌的K值也减小。K值是由环境资源量决定的，与接种量无关，若在5 mL培养基M中接种该菌的量增加一倍，则与增加前相比，K值不变。
1．实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线增长；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线增长。
(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——显微计数法。
2．实验流程
1．实验注意事项及分析
(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则计数。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。
(3)本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成自身对照；需要做重复实验，目的是尽量减小误差，应对每个样品计数三次，取其平均值。
(4)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当稀释培养液重新计数。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数，以每个小方格内含有4～5个酵母细胞为宜。
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。结果记录最好用记录表，如下：
2.血细胞计数板及相关计算
(1)血细胞计数板(如下图所示)
血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成，其中央有两个方格网。每个方格网划分为9个大方格(如上图A所示)，每个大方格的面积为1 mm2，加盖玻片后的深度为0.1 mm。因此，每个大方格的容积为0.1 mm3。另外，中央大方格(计数室底部)以双线等分为25个中方格(如上图B所示)。每个中方格又等分为16个小方格，供细胞计数用。
(2)计算公式
①在计数时，先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数，求得每个中方格的平均值再乘以25，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成1 mL菌液中的总菌数。
②设5个中方格中总菌数为a，菌液稀释倍数为b，则0.1 mm3菌液中的总菌数为(a/5)×25×b。已知1 mL＝1 cm3＝1 000 mm3,1 mL菌液的总菌数＝(a/5)×25×b×10 000＝50 000 a·b。
考向一 实验过程和结果分析
如图为探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验相关曲线，据图回答下列问题：
(1)相当一段时间内，酵母菌的增长符合哪种模型？
提示 符合“S”型曲线增长。
(2)de段曲线下降的原因可能有哪些？
提示 营养物质随着消耗逐渐减少，有害产物逐渐积累，培养液的pH等理化性质发生改变等。
(3)试着在下面坐标系中画出该酵母菌的增长速率的曲线。
提示
9．下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关操作，正确的是( )
①培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧 ②将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养 ③将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液 ④在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片，并用滤纸吸去边缘多余培养液⑤待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台中央，在显微镜下观察、计数
⑥计数时，压在小方格界线上的酵母菌应计数相邻两边及其顶角 ⑦早期培养不需取样，培养后期每天取样一次
A．①②③④⑥ B．②③④⑥⑦
C．①②③⑥ D．②③⑤⑥
答案 D
解析 ①培养酵母菌时，不需要去除培养液中的溶解氧；④中不是先在血细胞计数板中央滴培养液，再盖上盖玻片，应该是盖上盖玻片之后再滴培养液；⑦早期培养也要取样观察。
10．某学生在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，根据实验结果绘制出下图所示的曲线。下列有关分析错误的是( )
A．实验过程中酵母菌种群的年龄组成先是增长型，后是稳定型，最后变为衰退型
B．种群数量在不同时间的增长速率可能相同
C．本实验中不存在对照
D．每次取样前应将培养瓶振荡摇匀
答案 C
解析 由题意可知，种群数量先增加，然后维持稳定，最后减少，这说明种群的年龄组成先是增长型，然后是稳定型，最后变为衰退型；S型增长中，种群数量在不同时间的增长速率可能相同；本实验中不同时间的取样起到相互对照的作用；为了实验的准确性，在每次取样前都应将培养瓶振荡摇匀，使酵母菌均匀分布。
考向二 实验的拓展与应用
11．某小组开展酵母菌培养实验，下图是摇瓶培养中酵母菌种群变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
A．培养初期，酵母菌因种内斗争强而生长缓慢
B．转速150 r/min 时，预测种群增长曲线呈“S”型
C．该实验中酵母菌计数应采用取样器取样法
D．培养期间菌体数量变化趋势可用数学模型Nt＝N0λt表示
答案 B
解析 培养初期，摇瓶中酵母菌较少，种内斗争较弱，A错误；该实验中酵母菌计数应该采用抽样检测法，不能用取样器取样法，C错误；数学模型Nt＝N0λt只适用于“J”型曲线(即无环境阻力状况)，由于该培养过程中存在环境阻力(如营养物质不断消耗，代谢废物积累等)，故不适用该公式，D错误。
12．用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：
根据表中数据分析，下列结果正确的是( )
A．第13～25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快
B．第17～29天，成虫增长速率上升，死亡率下降
C．第21～37天，成虫增长速率的下降与种群密度的改变有关
D．第1～37天，成虫数量呈“J”型增长
答案 C
解析 分析表格中的数据可知，第13～25天，由于环境条件适宜，成虫数量增长快的主要原因是个体繁殖加快，A错误；第17～29天，成虫的数量虽然增加，但其增长速率下降，死亡率不一定下降，B错误；第21～37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关，C正确；第1～37天，成虫数量呈“S”型增长，D错误。
1．种群的数量特征包括种群密度、年龄组成、性别比例、出生率与死亡率及迁入率与迁出率，其中种群密度是种群最基本的数量特征。
2．直接决定种群密度的是出生率与死亡率、迁入率与迁出率，年龄组成是预测种群数量变化趋势的依据。
3．“J”型增长曲线的形成条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。“S”型增长曲线成因：资源和空间条件有限，随种群密度增大，种内斗争加剧，天敌数量增多，从而使出生率降低、死亡率升高，直至平衡。
4．在自然界中，气候、食物、天敌、传染病等均会影响种群数量，故大多数种群数量总处于波动中。
5．渔业捕捞中，让鱼的种群数量维持在eq \f(K,2)的原因是：eq \f(K,2)时种群的增长速率最大，种群的数量能迅速恢复，有利于鱼类资源的可持续利用。
1．(2018·全国Ⅰ，5)种群密度是种群的数量特征之一。下列叙述错误的是( )
A．种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果
B．某林场中繁殖力极强的老鼠种群数量的增长会受密度制约
C．鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同
D．培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱
答案 D
解析 当空间、资源有限时，种群呈S型增长，A项正确；林场空间、资源有限，老鼠种群的增长会由于密度增加而逐渐减慢，B项正确；鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，由于鱼的大小不同等，单位水体中产量有可能相同，C项正确；培养瓶中细菌种群数量达到K值前，由于环境阻力逐渐增大，密度对其增长的制约逐渐增强，D项错误。
2．(2017·全国Ⅲ，5)某陆生植物种群的个体数量较少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是( )
A．将样方内的个体进行标记后再计数
B．进行随机取样，适当扩大样方的面积
C．采用等距取样法，适当减少样方数量
D．采用五点取样法，适当缩小样方面积
答案 B
解析 样方法调查种群密度的关键就是随机取样，取样方法有等距取样法和五点取样法两种，计数时无须标记即可直接计数；若种群个体数量过少，则应适当增加样方面积。
3．(2018·海南，25)将相等数量的硝化细菌和大肠杆菌分别接种到含铵盐的无机盐培养液中，在适宜温度下振荡培养。若用虚线表示大肠杆菌的生长趋势，实线表示硝化细菌的生长趋势，则下图中能正确表示两种菌体生长趋势的是( )
答案 C
解析 大肠杆菌为异养型生物，在含铵盐的无机盐培养液中无法生存，硝化细菌为自养型生物，可利用培养液中的铵盐合成有机物，呈“S”型增长，C正确。
4．(2016·全国Ⅱ，5)如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是( )
A．计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
B．计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
C．计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度
D．求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
答案 C
解析 估算种群密度最常用的方法之一是样方法：在被调查种群分布的范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方内的种群密度，以所有样方内种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。综上所述，A、B、D三项均错误，C项正确。
5．(2017·全国Ⅱ，31)林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。通常，对于鼠害较为严重的林场，仅在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭鼠，对鼠害的控制很难持久有效。回答下列问题：
(1)在资源不受限制的理想条件下，山鼠种群的增长曲线呈 型。
(2)在苗圃进行了药物灭鼠后，如果出现种群数量下降，除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是 。
(3)理论上，除药物灭鼠外还可以采用生物防治的方法控制鼠害，如引入天敌。天敌和山鼠之间的种间关系是 。
(4)通常，种群具有个体所没有的特征，如种群密度、年龄结构等。那么，种群的年龄结构是指 。
答案 (1)J (2)苗圃中山鼠种群中个体的迁出 (3)捕食 (4)种群中各年龄期个体数在种群中所占的比例
解析 (1)在资源不受限制的理想条件下，种群呈“J”型增长。
(2)在鼠害较为严重的林场局部区域(苗圃)进行药物灭鼠后，山鼠种群数量下降与药物引起的死亡率升高有关，同时山鼠种群中部分个体迁出苗圃也会导致山鼠种群数量下降。
(3)天敌和山鼠之间是捕食关系。
(4)种群的年龄结构是指种群中各年龄期个体数在种群中所占的比例，分为增长型、稳定型和衰退型。
一、选择题
1．(2019·江苏无锡学考模拟)下列各项中，不属于种群数量特征的是( )
A．种群密度
B．出生率和死亡率
C．年龄组成和性别比例
D．位置状态和分布
答案 D
解析 种群数量特征包括种群密度、出生率与死亡率、迁入率与迁出率、年龄组成、性别比例，种群密度是种群最基本的数量特征。位置状态和分布是种群的空间特征，D正确。
2．种群密度是种群最基本的数量特征，下列有关种群密度的调查研究的叙述正确的是( )
A．年龄组成和性别比例均是通过影响出生率和死亡率来间接影响种群密度的
B．研究种群数量“S”型增长曲线在渔、牧、养殖生产上的应用时，人们发现种群数量保持在K/2左右时可获得最大的增长速率
C．标志重捕法可用于调查蚜虫、跳蝻的种群密度
D．采用样方法调查草地中蒲公英时，不统计样方线上的个体
答案 B
解析 年龄组成可通过影响出生率和死亡率间接影响种群的密度，性别比例可通过影响出生率间接影响种群的密度，A项错误；根据“S”型增长曲线的变化规律可知，种群数量在K/2时，种群增长速率最大，B项正确；蚜虫、跳蝻的活动能力弱，活动范围较小，因此可用样方法调查其种群密度，C项错误；采用样方法调查草地中蒲公英时，对于样方线上的个体应统计相邻两边及其夹角上的个体，D项错误。
3．为了研究杀虫灯诱杀斜纹夜蛾的影响因素，科学家释放了一定量的标志过的斜纹夜蛾，适当时间后用杀虫灯诱杀，统计标志个体的个数占释放总数的比例(回收率)，结果如图。下列叙述正确的是( )
A．若标志总量为N，回收率为a，则斜纹夜蛾的种群密度为N/a
B．诱捕距离加大，被标志个体占被诱捕总数的比例上升
C．该研究说明，杀虫灯的杀虫效果与灯的密度无关
D．用杀虫灯诱杀斜纹夜蛾成虫可改变种群年龄组成
答案 D
解析 根据公式：种群密度(数量)/标志个体数＝重捕个体数/重捕中标志个体数，可知种群密度＝重捕个体数×标志个体数/重捕中标志个体数，A错误；从图形上看，随诱捕距离的加大，被标志个体占被诱捕总数的比例是下降的，B错误；从诱捕距离的效果推测，与灯的密度很可能有关系，C错误；诱杀成虫能降低其出生率，使幼虫减少，从而改变种群年龄组成，D正确。
4．下列有关种群数量变化的叙述，正确的是( )
A．依据某生物的种群密度即可反映该生物种群数量的变化趋势
B．北京、上海等大城市人口的数量变化直接取决于出生率和死亡率
C．自然界中大多数种群的数量总是在K/2值上下波动
D．影响种群数量变化的外因有气候、食物、天敌、传染病等
答案 D
解析 种群密度只反映种群在一定时期的数量，不能反映种群数量的变化趋势，年龄组成可以预测种群数量的变化趋势，A项错误；北京、上海等大城市人口的数量变化直接取决于出生率和死亡率、迁入率和迁出率，B项错误；自然界中大多数种群的数量总是在K值上下波动，C项错误；影响种群数量变化的外因有气候、食物、天敌、传染病等，D项正确。
5．如图表示处于平衡状态的某生物种群因某些外界环境变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形，下列有关产生这些变化的原因分析中，不正确的是( )
A．若图①所示为海洋生态系统中某鱼类的种群，则a点后的变化可能是大量放养该种鱼
B．若图②所示为某发酵罐中酵母菌的数量，则b点后变化的原因可能是增加了营养供应
C．图③中c点后种群个体的数量变化反映出该种群的出生率大于死亡率
D．图④曲线可用于指导海洋渔业生产中的捕捞活动
答案 C
解析 若图①所示为海洋生态系统中某鱼类的种群，则a点后种群数量突然增加，超过了其环境容纳量，可能是大量放养该种鱼造成的，A项正确；若图②所示为某发酵罐中酵母菌的数量，在一定的空间和营养物质的前提下，种群的环境容纳量是一定的，b点后种群数量增加可能是增加了营养供应，B项正确；图③中c点后种群个体的数量急剧减少，反映出该种群的出生率小于死亡率，C项错误；图④曲线表明种群数量在K/2左右时，种群的增长速率最快，这一结论可用于指导海洋渔业生产中的捕捞活动，D项正确。
6．(2019·江西上饶中学开学检测)下列有关环境容纳量的说法，正确的是( )
A.在探究酵母菌种群数量变化实验时，设计了如表所示的几组实验，第Ⅰ组和第Ⅲ组到达K值所需时间相同
B．“J”型曲线的K值比“S”型曲线的K值大
C．在一个生态系统中引入某生物的天敌，会降低该种生物的K值
D．种内斗争会降低生物的K值
答案 C
解析 第Ⅰ组和第Ⅲ组培养液体积相同，K值相同，但由于开始的个体数量不同，所以到达K值所需时间不相同，A错误；“J”型曲线下种群的数量一直增长，没有K值，“S”型曲线有K值，B错误；在一个生态系统中引入某生物的天敌，该种群的生存环境变差，K值随之降低，C正确；种内斗争是一个种群的内部变化，不是种群环境的改变，K值不会变，D错误。
7．(2020·山东临沂高三试题)下图是某种昆虫受双因子影响下的种群数量变化曲线图，下列相关说法错误的是( )
A．相对来说，环境温度越高，该昆虫生活所需要的最适相对湿度也越大
B．从图中可知，影响该昆虫种群数量变化的最适温度可能在32.5 ℃左右
C．该昆虫在湿度为90%和温度为32.5 ℃的条件下，其种群数量变化按指数方式增长
D．影响种群数量变化的因素除图中所示的外源性因素(温度和湿度)外，还应该有内源性因素
答案 C
解析 由题图可知，环境温度在30 ℃、32.5 ℃、35 ℃时，出现的峰值所对应的相对湿度逐渐增加，A项正确；种群数量最大的峰值出现在32.5 ℃，偏离该温度种群数量都下降，说明影响该种群数量变化的最适温度可能在32.5 ℃左右，B项正确；由于受到食物、天敌、温度、湿度等因素的影响，种群数量呈“S”型增长，C项错误；温度、湿度都可影响种群数量变化，行为调节和内分泌调节等内源性因素也能影响种群数量变化，D项正确。
8．社鼠出生1个月后即性成熟，科研人员对湖泊中一个岛屿的社鼠种群特征进行调查研究，部分结果如图。下列分析正确的是( )
A．社鼠在夏秋季出生率大于死亡率
B．上半年种群中幼年个体所占比例高于下半年
C．迁入和迁出是影响社鼠种群密度的主要因素
D．种群密度增大过程中，雄性个体死亡率高于雌性个体
答案 B
解析 分析曲线可知，与春季相比，夏秋季种群数量下降，说明社鼠在夏秋季出生率小于死亡率，A项错误；上半年种群数量增加，属于增长型，下半年种群数量下降，属于衰退型，上半年幼年个体所占比例高于下半年，B项正确；该种群位于湖泊中一个岛屿，迁入和迁出不是影响社鼠种群密度的主要因素，C项错误；春夏季节，种群密度增大，性别比例下降，雄性个体死亡率低于雌性个体，D项错误。
9．(2018·广州华南师大附中高三三模)科学工作者为了检测和预报某草原鼠害的发生情况，采用标志重捕法对田鼠种群数量进行调查，发现在最初调查的一个月内，种群数量每天增加1.5%。下列分析正确的是( )
A．最初调查的一个月内，田鼠种群数量呈“S”型增长
B．田鼠种群增长的模型可构建为Nt＝N0λt，其中λ为1.5
C．若已被捕捉、标记过的田鼠不易再次捕捉到，则估算数值会偏大
D．数月之后，当田鼠种群的出生率等于死亡率时，是防治鼠害的最佳时期
答案 C
解析 在最初调查的一个月内，种群数量每天增加1.5%，田鼠种群数量呈“J”型增长，A错误；田鼠种群增长模型可构建为Nt＝N0λt，其中λ为1＋0.015＝1.015，B错误；若已被捕捉、标记过的田鼠不易再次捕捉到，由标志重捕法理论计算公式：N(种群个体数)＝M(标记个体数)×eq \f(n重捕个体数,m重捕中标记个体数)可知，m偏小，则估算数值(N)会偏大，C正确；当田鼠种群的出生率等于死亡率时，种群数量已达到环境容纳量，不是防治鼠害的最佳时期，D错误。
10．图1表示某种群数量变化的相关曲线图，图2是在理想环境和自然条件下的种群数量增长曲线。下列有关叙述错误的是( )
A．图2中曲线X可表示图1中前5年种群数量的增长情况
B．图1中第10年种群数量对应图2中曲线Y上的C点
C．图2中B点时种群增长速率最大
D．图1中第15年种群数量最少
答案 D
解析 据图1可以看出，该种群在前5年种群的λ值不变，说明种群的数量每年以一定的倍数增长，所以该种群在前5年种群数量的变化类型是“J”型增长，即图2中曲线X表示的种群数量增长曲线，A正确；图1中第10年种群的λ值等于1，表示当年种群数量与前一年种群数量相等，图2中曲线Y表示种群数量的“S”型增长曲线，C点已达到K值，种群数量不再发生变化，即当年种群数量与前一年种群数量也相等，B正确；图2中B点时位于种群“S”型增长曲线的K/2处，此时种群增长速率最大，C正确；图1中，第10年到第20年之间λ＜1，则种群数量越来越少，故该种群数量最少的年份是第20年，D错误。
二、非选择题
11．下列为小李同学构建的种群知识框架图，请据图回答下列问题：
(1)图中①表示 ，⑤表示 。
(2)种群的“J”型曲线增长的条件是食物和空间充裕、 等，其数学模型：Nt＝N0λt中，λ值与增长率的关系是增长率＝ 。
(3)利用方法⑦调查田鼠种群密度时，若一部分被标记的田鼠更容易被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的 ，从而降低该种群密度。这里运用的防治方法是 (填“化学防治”或“生物防治”)。
(5)在自然条件下，动植物在种群空间特征上差异较大，动物常常表现出 分布特点。
答案 (1)出生率或迁入率 年龄组成 (2)气候适宜、没有敌害 (λ－1)×100% (3)偏大
(4)性别比例 生物防治 (5)集群
解析 分析题图可知，①、②表示出生率或迁入率，③、④表示死亡率或迁出率，⑤表示年龄组成，⑥表示性别比例，⑦表示标志重捕法，⑧表示样方法。(1)种群中个体的出生或迁入会使种群密度升高；利用年龄组成可以预测种群密度变化趋势。(2)种群的“J”型曲线增长的条件是食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害等；“J”型曲线的数学模型为：Nt＝N0λt，λ值与增长率的关系是增长率＝(λ－1)×100%。(3)⑦表示标志重捕法，其计算公式为：种群中个体数÷初次捕获总数＝重捕总数÷重捕中被标记的个体数，利用该方法调查田鼠种群密度时，若一部分被标记的田鼠更容易被鼬捕食，则会导致重捕中被标记的个体数偏小，最终导致种群密度估算结果偏大。(4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的性别比例，使种群出生率降低，进而导致种群密度降低。这里运用的防治方法是生物防治。(5)种群的空间特征有随机分布、集群分布和均匀分布三种。在自然条件下，动植物在种群空间特征上差异较大，动物常常表现出集群分布特点。
12．“种群存活力”分析可用于研究一些因素如何影响到种群灭绝的可能性，这种研究方法目前已被用来评价秦岭大熊猫现有种群的存活能力，并借此探讨相应的保护措施。请回答下列问题：
(1)研究秦岭大熊猫种群动态，常需要调查种群密度，它是种群最基本的 特征。
(2)在环境条件不变的情况下，对秦岭大熊猫进行“种群存活力”分析时，得到如下表所示的数据，请据表分析回答：
若以“种群在200年内的灭绝概率小于5%”作为种群可以维持存活的标准，则该种群维持存活所需的最小初始规模范围在 只之间。
(3)若以环境质量下降、自然灾害以及人类的偷猎和捕捉等限制种群数量增长的环境阻力为“限制压”，下图曲线表示不同“限制压”下(以小数表示)初始规模不同的种群与其在200年内的灭绝概率(%)的关系。请据图分析：
由图可知，随着限制压的增大，种群灭绝的可能性会 (填“增大”“减小”或“不变”)，维持种群存活的最小规模会 (填“增大”“减小”或“不变”)。若以“种群在200年内的灭绝概率小于5%”作为种群可维持存活的标准，则当限制压为0.02时，“最小存活种群”的规模为 只。
(4)基于上述研究结果，请你提出2个针对秦岭大熊猫的保护建议：
。
答案 (1)数量 (2)28～30 (3)增大 增大 160 (4)保证现有的环境状况不恶化(或逐步恢复大熊猫的生存环境)、将偷猎和捕捉限制在一定范围之内
解析 (1)种群最基本的数量特征是种群密度。(2)根据表格数据分析，初始种群规模为28只时，种群灭绝概率为6.5%，初始种群规模为30只时，种群灭绝概率为4.1%，因此若以“种群在200年内的灭绝概率小于5%”作为该种群可以维持存活的标准，则所需的最小初始规模范围在28～30只之间。(3)据图分析，随着限制压的增大，种群的灭绝概率越来越高，即种群灭绝的可能性增大，维持种群存活的最小规模也会增大；若以种群的灭绝概率5%作为种群可维持存活的标准，则当限制压为0.02时，由曲线图可知，“最小存活种群”的规模为160只。(4)根据以上分析可知，影响种群存活率的因素有限制压、初始种群规模，因此针对秦岭大熊猫的保护建议为：保证现有的环境状况不恶化、将偷猎和捕捉限制在一定范围之内。
13．在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中：
(1)从试管中吸出酵母菌培养液进行计数之前，要将试管轻轻振荡几次的目的是 。如果实验时发现血细胞计数板的一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取的措施是 。
(2)若提出的问题是“培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的”，该实验 (填“需要”或“不需要”)另设置对照实验，原因是该实验 。
为了提高实验的准确性，实验时应进行 。
(3)随着时间的推移，由于 和 有限，酵母菌呈“S”型增长。
(4)另一组同学为探究培养液中酵母菌种群数量的变化，设计了3组实验(见下表)。每隔24小时取样并计数，实验结果略。
上述实验目的是：探究 对酵母菌种群数量动态变化的影响。
答案 (1)使酵母菌分布均匀 适当稀释菌液(或增加稀释倍数) (2)不需要 时间上已形成前后自身对照 重复实验 (3)资源(营养物质) 空间 (4)温度和营养成分
解析 (1)对酵母菌进行计数可采用抽样检测法：从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻振荡几次，目的是使酵母菌分布均匀。若血细胞计数板的一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应适当稀释菌液，最后计数的结果需要乘以稀释的倍数。(2)探究培养液中酵母菌种群数量随时间变化的实验中，需要在相同间隔的时间内对酵母菌种群数量进行取样调查，因此实验前后本身就是对照实验，故不需要另设置对照实验；因实验存在偶然性，为了提高实验数据的准确性，该实验还需遵循平行重复原则，即进行重复实验，取平均值。(3)培养液中的酵母菌种群数量的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关，开始在资源和空间充裕的环境中，酵母菌呈“J”型增长，随着时间的推移，由于环境中资源和空间逐渐变得有限，代谢废物积累，酵母菌呈“S”型增长。(4)根据表格可知，该探究实验的自变量为温度和营养成分，因此实验目的是探究温度和营养成分对酵母菌种群数量动态变化的影响。项目
样方法
标志重捕法
调查对象
植物或活动范围小的动物
活动能力强、活动范围大的动物
调查程序
确定调查对象
↓
选取样方eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(五点取样法,等距取样法))
↓
计数
↓
计算种群密度，取平均值
确定调查对象
↓
捕获并标记个体数
(数量为M)
↓
重捕、计数eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(捕获个体数n,标记个体数m))
↓
计算种群数量：N＝M·eq \f(n,m)
项目
捕获数(只)
标记数(只)
雌性个体数(只)
雄性个体数(只)
初捕
50
50
28
22
重捕
50
10
32
18
比较项目
野生生物资源的保护与利用
有害生物的防治
实例
捕鱼、森林砍伐等
灭鼠、灭蝗等
K值(环境最大容纳量)
保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值
如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等，降低K值
K/2(最大增长速率)
捕捞后，使鱼的种群数量维持在K/2，鱼的种群数量会迅速回升
及时控制种群数量，严防达到K/2值，若达到该值，该有害生物可能成灾
时间/d
1
2
3
4
5
6
……
数量/个
时间/天
1
5
9
13
17
21
25
29
33
37
成虫数/只
6
10
28
71
131
207
270
302
327
341
试管号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
培养液体积(mL)
10
5
10
5
起始酵母菌数(×103个)
10
5
5
10
初始种群规模/只
10
20
25
28
30
40
50
70
种群在200年内的灭绝概率
0.412
0.132
0.076
0.065
0.041
0.010
0.002
0
试管编号
培养液(mL)
无菌水(mL)
酵母菌母液(mL)
温度(℃)
A
10
—
0.1
28
B
10
—
0.1
5
C
—
10
0.1
28
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